(57)【要約】【課題】  自己再生型のフィルタ（ＤＰＦ）を監視し、異常発生時に速やかに対処できるようにする。【解決手段】  ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるカーボン微粒子を捕集するとともに、その捕集したカーボン微粒子を触媒の反応熱により燃焼させて除去する自己再生型のディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた排ガス浄化装置において、前記ＤＰＦの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、検出された前記ＤＰＦの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度の差に基づいてそのＤＰＦの加熱状態を監視する監視手段とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるカーボン微粒子を捕集するとともに、その捕集したカーボン微粒子を触媒の反応熱により燃焼させて除去する自己再生型のディーゼルパティキュレートフィルタを備えた排ガス浄化装置において、
前記ディーゼルパティキュレートフィルタの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
検出された前記ディーゼルパティキュレートフィルタの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度の差に基づいてそのディーゼルパティキュレートフィルタの加熱状態を監視する監視手段と、
を有することを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス浄化装置において、ディーゼルパティキュレートフィルタは、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちの一方の経路中に設けられ、監視手段によりそのディーゼルパティキュレートフィルタが所定の加熱状態にあると判定されたときに、それら２つの２方向弁をそれぞれ操作してそのディーゼルパティキュレートフィルタの設けられている一方の経路を閉止状態にするとともに、ディーゼルエンジンから排出される排ガスをそのディーゼルパティキュレートフィルタの設けられていない他方の経路を介して排出するようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排ガス浄化装置において、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちのディーゼルパティキュレートフィルタの設けられていない他方の経路中には、ディーゼルエンジンから発生する音を消失させるサイレンサが設けられていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の排ガス浄化装置において、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちのディーゼルパティキュレートフィルタの設けられていない他方の経路には、それら２つの２方向弁のうち、排ガスの流れの下流側に位置する２方向弁を経由しないで大気と連通したバイパス経路が設けられていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１に記載の排ガス浄化装置において、ディーゼルパティキュレートフィルタの入口側の排ガス圧力を検出する圧力検出手段を設けるとともに、その圧力検出手段が所定以上の圧力を検出したときに、２つの２方向弁をそれぞれ操作してそのディーゼルパティキュレートフィルタの設けられている一方の経路を閉止状態にし、ディーゼルエンジンから排出される排ガスをそのディーゼルパティキュレートフィルタの設けられていない他方の経路を介して排出するようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１に記載の排ガス浄化装置において、２つの２方向弁のうちの排ガスの流れの上流側に位置する２方向弁に入る前の排ガスの温度を検出する温度検出手段を設けたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス浄化装置に係り、特に、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるカーボン微粒子を捕捉し、その捕捉したカーボン微粒子を触媒の反応熱により燃焼させて除去する自己再生型のディーゼルパティキュレートフィルタを備えた排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジンから排出される排ガス（排気）中に含まれるカーボン微粒子による環境汚染が深刻化している。この問題を解決するために、首都圏を中心とした一定の地域においては、ディーゼルエンジンの排ガス中からカーボン微粒子を捕捉する装置、いわゆる粒子状物質低減装置を装備した車両でなければ走行が許可されず、また、その粒子状物質低減装置を装備していない車両は、上述した一定の地域内への乗入れを禁止するように法整備が行われて実施されようとしている。
【０００３】
ディーゼルエンジンの排ガス中からカーボン微粒子を捕捉するエレメントとしてのディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「ＤＰＦ」という。）は、排ガス中に含まれるカーボン微粒子を捕捉できる目開きのろか素子で構成されている。そして、このＤＰＦが捕捉したカーボン微粒子で目詰まりを起こしたときは、ＤＰＦを電気ヒータで加熱してカーボン微粒子を燃焼除去して再生する加熱燃焼型と（特許文献１参照）、ろか素子に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）又はロジウム（Ｒｈ）等の貴金属からなる触媒を担持させてＤＰＦを構成し、そのＤＰＦが捕捉したカーボン微粒子を排ガス中のＨＣ、ＣＯの酸化反応による反応熱で燃焼除去して再生する自己再生型とが存在している（特許文献２参照）。この自己再生型のＤＰＦは、加熱燃焼型のような電気ヒータを設ける必要もなく、また、その電気ヒータを制御するというような操作も必要とせずにディーゼルエンジンを駆動したときの排ガスの温度を用いて再生できるという特長を有している。
【特許文献１】特開平１０−２９９４５４号公報
【特許文献２】特開平１１−２５３７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記自己再生型のＤＰＦを備えた排ガス浄化装置において、ＤＰＦは、所定の接触温度の範囲内で排ガスと触媒とが接触されないとカーボン微粒子を酸化除去できない性質を有しているので、例えば、ディーゼルエンジンがアイドリングのような低速回転運転が長時間に及ぶと所定の接触温度が得られず、ＤＰＦに目詰まりが発生するという欠点がある。
【０００５】
すなわち、自己再生型のＤＰＦは、２５０〜５００℃の接触温度の範囲でカーボン微粒子の酸化除去効率が優れ、この接触温度は、ディーゼルエンジンを搭載した車両が走行運転しているときに自然に得られる。したがって、車両の通常の走行運転中は、ＤＰＦを何ら問題なく自己再生することが可能である。しかし、車両の走行が停止され、アイドリングが長時間に及ぶと、つまりディーゼルエンジンが長時間低速回転におかれると、ディーゼルエンジンの排ガス温度が２００℃以下となり、ＤＰＦの自己再生機能が低下し、ＤＰＦはカーボン微粒子を捕集するだけとなって目詰まりが発生するという欠点がある。しかも、このような目詰まりがＤＰＦに発生した場合は、ディーゼルエンジンの排気系が閉塞状態になるので、ディーゼルエンジン自体の出力に悪影響を与えるという不都合も発生してしまう。
【０００６】
また、ＤＰＦがカーボン微粒子で目詰まりを起こした場合、あるいは、目詰まり状態までは進行しない場合においても、ディーゼルエンジンの排気系に未燃焼のカーボン微粒子が大量に存在することは、火気雰囲気中に可燃物のカーボン微粒子が多く存在することになるので好ましいことでないことは明らかである。そして、何らかの原因でＤＰＦ中のカーボン微粒子に着火するような異常状態が発生したときは、その異常状態を的確に把握して異常状態のＤＰＦをディーゼルエンジンの排気系から隔絶して切離す等の適切な措置を講ずる必要があることも明らかである。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の排ガス浄化装置の持つ欠点を除去するためになされたものであって、自己再生型のＤＰＦの状態を監視できるようにした排ガス浄化装置を提供することを第１の目的としている。また、本発明は、ＤＰＦに異常状態が発生したときは、ディーゼルエンジンの排気系からその異常の発生したＤＰＦを切離すことができるようにした排ガス浄化装置を提供することを第２の目的としている。そして、本発明は、ＤＰＦの目詰まりを未然に防止できるようにした排ガス浄化装置を提供することをも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る排ガス浄化装置は、上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるカーボン微粒子を捕集するとともに、その捕集したカーボン微粒子を触媒の反応熱により燃焼させて除去する自己再生型のＤＰＦを備えた排ガス浄化装置において、前記ＤＰＦの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、検出された前記ＤＰＦの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度の差に基づいてそのＤＰＦの加熱状態を監視する監視手段と、を有することを特徴としている。
本発明の請求項２に係る排ガス浄化装置は、ＤＰＦは、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちの一方の経路中に設けられ、監視手段によりそのＤＰＦが所定の加熱状態にあると判定されたときに、それら２つの２方向弁をそれぞれ操作してそのＤＰＦの設けられている一方の経路を閉止状態にするとともに、ディーゼルエンジンから排出される排ガスをそのＤＰＦの設けられていない他方の経路を介して排出するようにしたことを特徴としている。
本発明の請求項３に係る排ガス浄化装置は、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちのＤＰＦの設けられていない他方の経路中には、ディーゼルエンジンから発生する音を消失させるサイレンサが設けられていることを特徴としている。
本発明の請求項４に係る排ガス浄化装置は、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちのＤＰＦの設けられていない他方の経路には、それら２つの２方向弁のうち、排ガスの流れの下流側に位置する２方向弁を経由しないで大気と連通したバイパス経路が設けられていることを特徴としている。
本発明の請求項５に係る排ガス浄化装置は、ＤＰＦの入口側の排ガス圧力を検出する圧力検出手段を設けるとともに、その圧力検出手段が所定以上の圧力を検出したときに、２つの２方向弁をそれぞれ操作してそのＤＰＦの設けられている一方の経路を閉止状態にし、ディーゼルエンジンから排出される排ガスをそのＤＰＦの設けられていない他方の経路を介して排出するようにしたことを特徴としている。
本発明の請求項６に係る排ガス浄化装置は、２つの２方向弁のうちの排ガスの流れの上流側に位置する２方向弁に入る前の排ガスの温度を検出する温度検出手段を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る排ガス浄化装置は、ＤＰＦの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、その検出された前記ＤＰＦの入口側の排ガス温度及び出口側の排ガス温度の差に基づいてそのＤＰＦの加熱状態を監視する監視手段とを有するので、ＤＰＦの動作状態を監視することができ、例えば、ＤＰＦ内で異常燃焼が発生したときにその異常状態を検出することができる。
本発明の請求項２に係る排ガス浄化装置は、ＤＰＦは、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちの一方の経路中に設けられ、監視手段によりそのＤＰＦが所定の加熱状態にあると判定されたときに、それら２つの２方向弁をそれぞれ操作してそのＤＰＦの設けられている一方の経路を閉止状態にするとともに、ディーゼルエンジンから排出される排ガスをそのＤＰＦの設けられていない他方の経路を介して排出するようにしたので、異常状態の発生したＤＰＦをディーゼルエンジンの排気系から切離すことができるとともに、ディーゼルエンジンの排気系の通路を確保することができる。
本発明の請求項３に係る排ガス浄化装置は、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちのＤＰＦの設けられていない他方の経路中には、ディーゼルエンジンから発生する音を消失させるサイレンサが設けられているので、ディーゼルエンジンの排気系からＤＰＦが切離されてもディーゼルエンジンから発生する音を消失させることができる。
本発明の請求項４に係る排ガス浄化装置は、２つの２方向弁間に形成された２つの経路のうちのＤＰＦの設けられていない他方の経路には、それら２つの２方向弁のうち、排ガスの流れの下流側に位置する２方向弁を経由しないで大気と連通したバイパス経路が設けられているので、排ガスの流れの下流側に位置する２方向弁に故障が発生してもディーゼルエンジンの排気系の通路を確保することができる。
本発明の請求項５に係る排ガス浄化装置は、ＤＰＦの入口側の排ガス圧力を検出する圧力検出手段を設けるとともに、その圧力検出手段が所定以上の圧力を検出したときに、２つの２方向弁をそれぞれ操作してそのＤＰＦの設けられている一方の経路を閉止状態にし、ディーゼルエンジンから排出される排ガスをそのＤＰＦの設けられていない他方の経路を介して排出するようにしたので、目詰まりの発生したＤＰＦをディーゼルエンジンの排気系から切離すことができる。
本発明の請求項６に係る排ガス浄化装置は、２つの２方向弁のうちの排ガスの流れの上流側に位置する２方向弁に入る前の排ガスの温度を検出する温度検出手段を設けたので、ディーゼルエンジンの排ガス温度の検出が常時可能となり、その排ガス温度が所定以下のときにＤＰＦに対して適切な対策を講ずることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る排ガス浄化装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る排ガス浄化装置の概略構成図であって、図１中、１は、自己再生型のＤＰＦである。このＤＰＦ１は、周知のＤＰＦを用いることができ、ハニカム状の多孔質セラミックス、又は特開平４−３２６９１２号公報、あるいは特開平５−１０３９２８号公報に示される多孔質金属製のろか素子に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、あるいはロジウム（Ｒｈ）等からなる貴金属を担持させてカラム内に装填して構成されたものでもよく、又は、特開２００３−２１４１４３号公報に示されるように、カラム内に上述の貴金属を担持させたろ材を充填して構成されたものでもよい。いずれにしても、ろか素子が捕捉したカーボン微粒子を排ガス中のＨＣ、ＣＯの酸化反応による反応熱で燃焼させて除去して再生する自己再生型のＤＰＦであれば採用することができる。この自己再生型のＤＰＦ１は、カラム内に通気性の充填材が充填された構造を呈しているので、後述するサイレンサ２と同様にディーゼルエンジン（図示せず）から発生する音を消失させる機能をも有している。
【００１１】
この自己再生型のＤＰＦ１は、図示しないディーゼルエンジンの排気系に設けられた一つの流入口と２つの流出口を有する一対の２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 間に形成される２つの経路Ｌ1 ，Ｌ2 のうちの一方の経路Ｌ1 中に着脱自在に設けられている。これら２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 のうち、２方向弁Ｖ1 は、ディーゼルエンジンの排ガスの流れの上流側に位置し、他方の２方向弁Ｖ2 は、その下流側に位置している。そして、これら２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 は、それぞれ電磁弁等からなる電動弁により駆動されるように構成されていて、後述するコントローラ３からの駆動信号により同期して操作されるように構成されている。特に、これら２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 は、経路Ｌ1 からＬ2 に、又は経路Ｌ2 からＬ1 に切替わる際においても、弁の開口率が、常時、所定以上に保てるように工夫されている。したがって、これら２つの弁Ｖ1 ，Ｖ2 が操作途中においてもディーゼルエンジンの排気系を閉止することがないので、ディーゼルエンジンに悪影響を与えることがない特長を有している。
【００１２】
図１中、２は、サイレンサ（消音機）であって、２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 間に形成された２つの経路Ｌ1 ，Ｌ2 のうちのＤＰＦ１の設けられていない他方の経路Ｌ2 中に着脱自在に設けられている。このサイレンサ２は、本発明に係るディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関から発生する音を消失ないし低減するための周知のサイレンサと同様に構成されていて、円筒式や遮板式等の周知の種類のサイレンサとすることができる。
【００１３】
図１中、Ｔ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 は排ガスの温度を検出するための温度センサであり、これら温度センサＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 の検出信号は、後述のコントローラ３に入力されるように構成されている。そして、これら温度センサＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 のうち、温度センサＴ0 は、排ガスの流れの上流側に設けられている２方向弁Ｖ1 の取付位置よりも上流側、すなわち、２方向弁Ｖ1 の入口側の排ガス温度を検出できる位置に設けられている。したがって、この温度センサＴ0 は、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 がいずれの方向に開閉されていてもディーゼルエンジンの排ガス温度を常時検出できる特徴を有している。
【００１４】
温度センサＴ1 は、排ガスの流れの上流側に位置する２方向弁Ｖ1 とＤＰＦ１との間の経路Ｌ1 中に、すなわち、ＤＰＦ１の入口側の排ガス温度を検出できるように設けられている。したがって、この温度センサＴ1 は、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 が経路Ｌ1 側に開口しているときは、上記温度センサＴ0 と同一の検出温度を示す性質を有している。
【００１５】
温度センサＴ2 は、排ガスの流れの下流側に位置する２方向弁Ｖ2 とＤＰＦ１との間の経路Ｌ1 中に、すなわち、ＤＰＦ１の出口側の排ガス温度を検出できるように設けられている。この温度センサＴ2 は、上記温度センサＴ1 と同一の経路Ｌ1 中に設けられているので、その温度センサＴ1 と原則的に同じ検出温度を示すが、途中にＤＰＦ１が介在している分だけ、時間差を有して、かつ、そのＤＰＦ１内において温度が変化（上昇）した分だけ異なった値を示す特徴を有している。
【００１６】
図１中、Ｐは、上記温度センサＴ1 と同様の経路位置、すなわち、ＤＰＦ１の入口側に設けられた圧力センサである。したがって、この圧力センサＰは、２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 が経路Ｌ1 側に開いているときにＤＰＦ１の入口側の排ガスの圧力を検出することができる。この排ガスの圧力は、ディーゼルエンジンの背圧に相当している。
【００１７】
図１中、３は、ＣＰＵを中心に構成されたコントローラであって、本発明に係る排ガス浄化装置を統括的に制御できるように構成されている。図２は、このコントローラ３の電気的構成を示すブロック図を示している。
【００１８】
このコントローラ３は、ＲＯＭ１０に格納されているシステムプログラムデータ及びＲＡＭ１１に格納されているワーキングデータを用いて演算処理する中央処理部（ＣＰＵ）１２を有している。そして、ＣＰＵ１２は、Ｉ／Ｏユニット１３を介して各温度センサＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 及び圧力センサＰの各検出信号を取込むためのセンサアンプ１４と、電動弁からなる２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 を駆動（操作）するためのバルブドライバ１５と、後述する表示器４を駆動制御する表示ドライバ１６とが接続されている。なお、このコントローラ３には、電源回路等の他の構成要素も含まれているが、ここでは省略されている。
【００１９】
図４は、図示しない車両（この車両には、トラックやバス等の車両以外に、ディーゼルエンジンを搭載した列車や船舶、あるいは建設・土木機械等の各種機器を含んでいる。）の運転台に設けられている上記コントローラ３に接続されている表示器であって、ディーゼルエンジンの排ガス温度、すなわち、温度センサＴ0 の温度を表示する温度表示部４ａと、ＤＰＦ１の状態及びディーゼルエンジンの排ガス温度の状態を表示するランプ群４ｂとを備えている。このランプ群４ｂは、ＤＰＦ１が正常に作動している状態、ＤＰＦ１に異常が発生している状態、及びディーゼルエンジンの排ガス温度（温度センサＴ0 ）の温度が所定温度以下（例えば２００℃以下）になったことを示す各種状態表示ができるように構成されている。なお、表示器４には、上述の各種状態のうち、異常状態が発生したときに音により車両のドライバーに報知するブザーを設けることもできる。
【００２０】
以下、上記構成からなる排ガス浄化装置の制御動作を図３のフローチャートを用いて説明する。今、車両の運転に先立ってディーゼルエンジンが始動されたとする（ステップ１００肯定（Ｙ）。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。ディーゼルエンジンの始動によりコントローラ３にも図示しない電源回路から駆動電源が供給されて駆動状態となる。したがって、コントローラ３には、各温度センサＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 及び圧力センサＰの検出信号がそれぞれ入力される。
【００２１】
ディーゼルエンジンの始動直後において、ディーゼルエンジンの排ガス温度、つまり、温度センサＴ0 の温度は、ＤＰＦ１が自己再生を行うために必要な所定温度以下、例えば２００℃（以下、ＤＰＦ１が自己再生を行うに必要な最低温度を２００℃として説明する。）であるが、この温度は、ディーゼルエンジンの図示しないアクセルペダルを踏み込むと瞬時に２００℃以上に上昇する性質を有している。したがって、ディーゼルエンジンを搭載した車両の通常運転においては、温度センサＴ0 が２００℃以下を数分間（例えば１分以上）に亘って検出することはない（Ｓ１０２否定（Ｎ））。
【００２２】
ところが、車両が交通渋滞等により停車時間が長くなるなどしてアイドリング状態が長時間に及ぶと、ディーゼルエンジンは低速回転状態となって排ガス温度（温度センサＴ0 の温度）が２００℃以下になることがある。排ガス温度が２００℃以下に長時間保たれると、ＤＰＦ１は、触媒の反応熱により除去する自己再生機能が低下して捕捉したカーボン微粒子により目詰まりを発生させてしまうので、排ガス温度が２００℃以下が所定時間以上継続したとき（例えば１分以上継続したとき）（Ｓ１０２Ｙ）、２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 は、バルブドライバ１５を介してＤＰＦ１の設けられているそれまでの経路Ｌ1 側からサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 側に切り替えられるとともに、ＤＰＦ１が排ガス処理を中止していることが表示器４を介してドライバーに報知されて注意が喚起される（Ｓ１０３）。すなわち、コントローラ３のＲＯＭ１０（又はＲＡＭ１１）には、温度センサＴ0 の温度が２００℃以下が数分間（例えば１分以上）継続したときは、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 が経路Ｌ1 から経路Ｌ2 へ切り替えること、及び表示器４に警報表示を行うことがプログラムされているので、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 が自動的に切り替えられるとともに、表示器４を介して警報が発せられる。
【００２３】
２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 がサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 側に切り替えられると、ディーゼルエンジンから排出されるカーボン微粒子は、ＤＰＦ１で処理されることなく大気に放出されるが、このときのディーゼルエンジンは、低速回転でカーボン微粒子の排出量も多くないので環境に与える影響は大きくない。しかし、ディーゼルエンジンから排出されるカーボン微粒子が大気に放出されるのは好ましくないので、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 がサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 側に切り替わり、かつ、表示器４を介して警報が発せられてから所定時間（例えば１分間）経過してもディーゼルエンジンの排ガス温度（温度センサＴ0 の温度）が２００℃以上に回復しないときには、コントローラ３から図示しないディーゼルエンジンの制御系に信号を送出して車両が停車中であることを条件にディーゼルエンジンを強制的に停止させるようにすることもできる。
【００２４】
上述のように、コントローラ３の指示により２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 がＤＰＦ１の設けられている経路Ｌ1 側からサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 側に切り替わるように制御された場合においても、排ガスの流れの下流側に位置する２方向弁Ｖ2 が何らかの原因で経路Ｌ2 側に切り替わらない故障が考えられる。このような２方向弁Ｖ2 の故障が発生したときにおいても、サイレンサ２からの排ガスは、バイパス経路Ｌ3 を介して大気へ放出されるので、ディーゼルエンジンの駆動は継続されてフェールセーフが図られる。  
【００２５】
さて、ディーゼルエンジンの排ガス温度（温度センサＴ0 の温度）が２００℃を越える定常状態においては、ＤＰＦ１の入口側及び出口側にそれぞれ設けられた温度センサＴ1 ，Ｔ2 においてＤＰＦ１の加熱状態が監視されるとともに（Ｓ１０４、Ｓ１０６）、そのＤＰＦ１の目詰まり状態も監視される（Ｓ１０６否定、Ｓ１０７）。
【００２６】
先ず、ＤＰＦ１が異常加熱と判定される場合から説明すると、同一の経路Ｌ1 中に設けられている温度センサＴ1 ，Ｔ2 の検出温度は、原則的に同一温度を検出するが、両温度センサＴ1 ，Ｔ2 間にＤＰＦ１が存在している分、温度センサＴ2 は温度センサＴ1 よりも所定の時間差（タイムラグ）を有して検出され、また、ＤＰＦ１内における触媒の反応熱分だけ高い温度が検出される。
【００２７】
自己再生型のＤＰＦ１において、ディーゼルエンジンの排ガス中のカーボン微粒子を良好に酸化除去できる接触温度は、２５０〜５００℃、好ましくは３５０℃前後と知られており、この良好な酸化除去におけるＤＰＦ１の入口側と出口側の温度差、つまり、温度センサＴ1 ，Ｔ2 の温度差（各センサＴ1 ，Ｔ2 の温度をＴ1 ，Ｔ2 としたときはＴ2 −Ｔ1 ）も既知であるので、その温度差が所定温度を超えるときは、ＤＰＦ１内で異常燃焼、つまり火災状態にあると判定することができる。したがって、コントローラ３は、両温度センサＴ1 ，Ｔ2 の温度差がＲＯＭ１０（又はＲＡＭ１１）に予め記憶されている温度差（しきい値）を越えたときは、ＤＰＦ１は異常加熱状態にあると判定して２つの２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 をＤＰＦ１の設けられている経路Ｌ1 側からサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 側に切り替えるとともに、表示器４にＤＰＦ１に異常が発生したことが報知される（Ｓ１０６肯定、Ｓ１０８）。このように、異常の発生したＤＰＦ１をディーゼルエンジンの排気系から切離すことができる。ＤＰＦ１に異常が発生した場合、ドライバーは、車両を整備工場等の所定の場所へ移動させて復旧処理を行うこととなる（１１０）。
【００２８】
なお、上述の説明は、ＤＰＦ１に異常加熱が発生したときの説明であるが、温度センサＴ1 ，Ｔ2 の温度差がタイムラグを考慮しても所定温度に満たない場合や、温度センサＴ1 の温度が温度センサＴ2 よりも高いようなときは、ＤＰＦ１の触媒反応に異常を来していたり、あるいは温度センサＴ1 又はＴ2 に故障が発生していることが考えられるので、この場合も、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 をサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 に切り替えて表示器４に警報を表示するようにしてもよい。
【００２９】
また、両温度センサＴ1 ，Ｔ2 の温度差がＤＰＦ１が良好に機能する温度差内であっても、何らかの理由によりＤＰＦ１に目詰まりが発生することが考えられる。この目詰まりをそのまま放置すると、目詰まりしたカーボン微粒子に着火して異常加熱の原因等になるので、圧力センサＰが所定圧以上になったときは（Ｓ１０６否定、Ｓ１０７肯定）、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 はＤＰＦ１の設けられている経路Ｌ1 側からサイレンサ２の設けられている経路Ｌ2 側に切り替えられ、また、ＤＰＦ１に目詰まりが発生したことが表示器４に報知させる（Ｓ１０８）。すなわち、コントローラ３のＲＯＭ１０（又はＲＡＭ１１）には、予めＤＰＦ１が目詰まりしたときのＤＰＦ１の入口側の圧力の値が記憶されているので、圧力センサＰの圧力がその記憶されている圧力の値を越えたときに、コントローラ３は、２方向弁Ｖ1 ，Ｖ2 を経路Ｌ2 側へ切り替えるとともに、表示器４を介して警報が発せられるように制御することとなる。したがって、このような異常が発生したとき、ドライバーは、車両を整備工場等の所定の場所へ移動してＤＰＦ１の復旧処理を行うこととなる（Ｓ１１０）。
【００３０】
なお、上述の例では、経路Ｌ2 にサイレンサ２を設けるようにしたが、これを省略することも可能である。しかし、このサイレンサ２を設ければ、ＤＰＦ１の設けられている経路Ｌ1 から経路Ｌ2 に切り替えられてディーゼルエンジンが継続運転される場合の音を低減ないし消失することができるとともに、従来から搭載されているサイレンサを取り外すことなく利用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る排ガス浄化装置の概略構成図である。
【図２】コントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図３】制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  ＤＰＦ
２  サイレンサ
３  コントローラ
４  表示器
Ｌ1 ，Ｌ2   経路
Ｌ3   バイパス経路
Ｖ1 ，Ｖ2   ２方向弁
Ｔ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2   温度センサ
Ｐ  圧力センサ
１０  ＲＯＭ
１１  ＲＡＭ
１２  ＣＰＵ
１３  Ｉ／Ｏユニット
１４  センサアンプ
１５  バルブドライバ
１６  表示ドライバ
【図１】
2005061379.tif 000003
【図２】
2005061379.tif 000004
【図３】
2005061379.tif 000005